ゲノムワイドCRISPRスクリーニング法を用いた糖尿病性腎症の新規創薬・病態解明

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K19692
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 菅原 明 東北大学, 医学系研究科, 教授 (90270834)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩渕 好治 東北大学, 薬学研究科, 教授 (20211766) ; 横山 敦 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (20572332)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 糖尿病性腎症 / ChREBP / RNAシークエンス / TXNIP / 転写因子

Outline of Annual Research Achievements

我々はグルコース応答性転写因子ChREBPの活性抑制を指標として化合物ライブラリーのハイスループットスクリーニングによりD-532を得たが、同化合物は1型糖尿病性腎症モデルマウスであるiNOS-TGマウスならびに2型糖尿病性腎症モデルマウスであるdb/dbマウスにおいて著明な尿タンパク（アルブミン）減少効果、腎機能改善効果、腎病理組織像改善効果を示した。このD-532の糖尿病性腎症改善効果の作用機序を明らかにする目的で、我々は野生型マウス、iNOS-TGマウス＋vehicle、iNOS-TGマウス＋D-532の3群のマウス腎臓からRNAを抽出し、RNAシークエンスを施行した。GOエンリッチメント解析の結果、アポトーシス経路が上位でヒットしていることが明らかとなった。さらにアポトーシス経路中に含まれているChREBP標的遺伝子の発現変動を検討したところ、酸化ストレスに関与するTXNIPがD-532により発現が抑制されることが明らかとなった。ヒト尿細管RPTEC細胞を用いた実験でも高血糖刺激により発現亢進したTXNIP発現がD-532により抑制されること、さらには細胞内ROSの産生も抑制されることが明らかとなった。以上の結果から、高血糖状態により尿細管でのTXNIPの発現亢進により産生されたROSが糖尿病性腎症の増悪に関与すること、さらにD-532によるTXNIP発現抑制が糖尿病性腎症の抑制に関与している可能性が示唆された。現在、TXNIPのノックアウトマウスを作成中であるが、その作用を解明することにより糖尿病性腎症の病態が明らかになるものと期待される。

Research Products

• [Journal Article] YM750, an ACAT Inhibitor, Acts on Adrenocortical Cells to Inhibit Aldosterone Secretion Due to Depolarization. (2022)
  • Author(s): Shimada H, Hata S, Yamazaki Y, Otsubo Y, Sato I, Ise K, Yokoyama A, Suzuki T, Sasano H, Sugawara A, Nakamura Y.
  • Journal Title: Int J Mol Sci. Volume: 23 Pages: 12803.
  • DOI: 10.3390/ijms232112803.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] IRF2BP2 is a novel HNF4α co-repressor: Its role in gluconeogenic gene regulation via biochemically labile interaction. (2022)
  • Author(s): Kouketsu T, Monma R, Miyairi Y, Sawatsubashi S, Shima H, Igarashi K, Sugawara A, Yokoyama A.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 615 Pages: 81-87.
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.04.133.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Expression of p11 and heteromeric TASK channels in mouse adrenal cortical cells and H295R cells. (2022)
  • Author(s): Matsuoka H, Harada K, Sugawara A, Kim D, Inoue M.
  • Journal Title: Acta Histochem. Volume: 124 Pages: 151898.
  • DOI: 10.1016/j.acthis.2022.151898.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The physiological and pathophysiological roles of carbohydrate response element binding protein in the kidney. (2022)
  • Author(s): Yokoyama A, Suzuki S, Okamoto K, Sugawara A.
  • Journal Title: Endocr J. Volume: 69 Pages: 605-612.
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ22-0083.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A novel 8.57-kb deletion of the upstream region of PRKAR1A in a family with Carney complex. (2022)
  • Author(s): Ito S, Hashimoto A, Yamaguchi K, Kawamura S, Myoen S, Ogawa M, Sato I, Minato T, Miyabe S, Nakazato A, Fujii K, Mochizuki M, Fujimori H, Tamai K, Niihori T, Aoki Y, Sugawara A, Sasano H, Shima H, Yasuda J.
  • Journal Title: Mol Genet Genomic Med . Volume: 10 Pages: e1884.
  • DOI: 10.1002/mgg3.1884.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Examination of the effectiveness of diabetic nephropathy treatment targeting ChREBP activity (2022)
  • Author(s): Suzuki S, Yokoyama A, Okamoto K, Iwabuchi Y, Sugawara A.
  • Organizer: アメリカ内分泌学会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Novel Hnf4α Receptor Corepressor, Irf2bp2: Its Role In The Gluconeogenic Gene Regulation Via Biochemically Labile Interaction (2022)
  • Author(s): Kouketsu T, Yokoyama A, Monma R, Miyairi Y, Sawatsubashi S, Shima H, Igarashi K, Sugawara A.
  • Organizer: アメリカ内分泌学会
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 東北大学医学部・大学院医学系研究科 保健学科検査技術科学専攻 分子内分泌学分野
  • URL: https://www.molendo.med.tohoku.ac.jp/